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《北京工业大学》 2002年
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带暗支撑双肢剪力墙抗震性能试验及设计理论研究

董宏英  
【摘要】: 本文在带暗支撑剪力墙及双肢剪力墙连梁配交叉斜筋的研究基础上,提出了一种新型延性双肢剪力墙——带暗支撑双肢剪力墙,通过抗震性能试验研究和理论分析,以及相应的弹塑性有限元计算,给出了带暗支撑剪力墙的抗震设计方法。论文的工作主要反映在以下几个方面: 1.通过6个带暗支撑低矮剪力墙试件在低周反复荷载作用下的试验分析,研究了不同的分布钢筋和暗支撑钢筋配筋比例对低矮剪力墙承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能、破坏特征等方面的影响。试验研究表明:随墙板中暗支撑配筋比例的提高,其承载力明显提高,但其提高比例有逐渐变慢的趋势;其耗能显著提高,且随墙板中暗支撑配筋比例的提高几乎按线性增长。带暗支撑剪力墙在荷载无显著下降时的弹塑性最大位移及延性系数均比普通剪力墙有显著提高,暗支撑配筋比例越高,提高越明显。暗支撑作为第一道防线,它在限制裂缝开展提高综合抗震能力中有重要作用。 2.提出了一种新型延性双肢剪力墙——带暗支撑双肢剪力墙。通过7个结构试件在低周反复荷载作用下的试验,研究了不同暗支撑配筋形式、不同连梁跨高比对双肢剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、滞回特性、耗能、破坏特征等方面的影响。表明该种新型剪力墙具有较好的延性、耗能能力和承载力,特别是变形后期承载力下降不明显,结构性能较稳定,能延缓裂缝的出现。 3.通过试验和理论分析证明了在连梁中加配交叉斜筋对提高承载力和延性效果显著,两墙肢加设暗支撑后,两墙肢抗震能力明显加强,同时结构整体变形和耗能能力显著增强,带暗支撑双肢剪力墙的关键在于合理地控制了剪力墙的破坏机制。特别是在连梁跨高比相对小的双肢墙墙肢中增加暗支撑对双肢墙承载力、耗能提高的作用更为明显。 4.建立了带暗支撑剪力墙的层恢复力模型,给出了刚度计算公式及在各种破坏形式下的力学模型、承载力计算公式;对试件承载力及刚度的计算与实测值符合较好。 5.采用ANSYS有限元分析程序建立了带暗支撑低矮剪力墙及带暗支撑双肢剪力墙弹塑性有限元分析模型。分析中考虑了暗支撑的不同倾角及核芯束作用,并在边框、暗柱和暗支撑中的混凝土引入了约束混凝土的概念。分析表明:采用本文的建模方法,计算所得的荷载—位移曲线与试验所得的骨架曲线符合较好;开裂荷载有的误差较大,但开裂部位及过程与低周反复荷试验中某一方向加载所得的结果较为符合。 6.给出了带暗支撑剪力墙的抗震设计方法。建议了带暗支撑剪力墙的恢复力模型宜采用刚度退化四线型模型;给出了初始弹性刚度、开裂刚度、屈服刚度的确定方法;还给出 北京工业大学工学博士学位论文 一 了的带暗支撑低矮剪力墙及带暗支撑双肢剪力墙抗震承载力计算模型与公式。并提出了带 暗支撑剪力墙的结构构造要求。本文公式可应用于带暗支撑剪力墙的实际抗震设计和强度 复核。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU398.2

【引证文献】
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【共引文献】
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10 曹万林;张建伟;田宝发;;带暗支撑剪力墙体系抗震研究及应用[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵根田;;钢筋混凝土双肢剪力墙的延性设计[A];第二届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1993年
2 曹万林;董宏英;胡国振;黄选明;张建伟;;不同暗支撑型式的带暗支撑双肢剪力墙抗震性能试验研究[A];詹天佑土木工程大奖第四届获奖工程专栏[C];2005年
3 许江宇;郁钧君;李国强;;加刚性梁的双肢剪力墙结构动静力分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
4 郁钧君;许江宇;李国强;;加刚性梁的双肢剪力墙结构动静力分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1994年
5 韩大建;苏成;;高层建筑结构分析的边界元法[A];第七届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ卷)[C];1998年
6 曹万林;张建伟;董宏英;;具有多道抗震防线的带暗支撑剪力墙结构体系[A];汶川地震建筑震害调查与灾后重建分析报告[C];2008年
7 范穗阳;龚海杰;;框—剪结构在水平荷载作用下计算方法的研究[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1996年
8 ;Semi-elliptic surface crack under impact loading[A];第十四届全国疲劳与断裂学术会议论文集[C];2008年
9 曹万林;张建伟;田宝发;;带暗支撑剪力墙体系抗震研究及应用[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
10 曹万林;张建伟;田宝发;;带暗支撑剪力墙体系抗震研究及应用——第十三届全国结构工程学术会议特邀报告[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 韩小雷;带刚性连梁的双肢剪力墙及其结构控制性能的研究[D];华南理工大学;1991年
2 董宏英;带暗支撑双肢剪力墙抗震性能试验及设计理论研究[D];北京工业大学;2002年
3 劳晓春;RC矩形截面剪力墙构件的抗震性能及其性能指标限值研究[D];华南理工大学;2010年
4 石韵;含型钢边缘构件高层混合连肢墙结构的抗震性能及设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 邵晓华;普通双肢剪力墙抗震性能非线性有限元分析[D];郑州大学;2013年
2 胡志军;地面不均匀沉降对双肢剪力墙(18层)影响的弹性分析[D];长安大学;2011年
3 许振齐;双肢剪力墙在地裂缝影响区的弹塑性分析[D];长安大学;2013年
4 王静;双肢剪力墙延性破坏机构的概率分析[D];西安建筑科技大学;2011年
5 张扬;钢纤维混凝土双肢剪力墙抗震性能试验研究[D];郑州大学;2013年
6 武建辉;带钢连梁混合双肢剪力墙结构抗震性能非线性有限元分析[D];中南大学;2010年
7 李锋;带组合连梁混合双肢剪力墙结构抗震性能非线性分析[D];中南大学;2011年
8 姚孟;钢纤维混凝土连梁双肢剪力墙抗震性能试验研究[D];郑州大学;2013年
9 晏小欢;带组合连梁混合双肢剪力墙结构抗震性能实验与设计研究[D];中南大学;2009年
10 胡启;双肢剪力墙连梁的抗震性能研究[D];合肥工业大学;2013年
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